(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面及び第２の表面を有する基板を備えた音響タッチ装置であって、
上記第１の表面及び上記第２の表面は、弾性表面波を伝搬することができ、
上記第２の表面は、タッチ領域を備え、
上記第１の表面と上記第２の表面とは湾曲接続面を介して結合され、
上記音響タッチ装置は、
上記第１の表面上に少なくとも１つの弾性表面波トランスデューサと、
上記第１の表面上に少なくとも１つの反射アレイとを備え、
上記トランスデューサは、上記反射アレイに対して弾性表面波を送信し、もしくは上記反射アレイから弾性表面波を受信することができ、
上記基板及び上記反射アレイは、弾性表面波を音響的に結合して上記第１の表面と上記第２の表面との間を伝搬することができ、
上記基板は、上記基板、上記トランスデューサ、及び上記反射アレイを介して視界から隠すように、並びに境界領域における窓にわたって伝搬する弾性表面波の歪みを排除するように適合化された、上記第１の表面上の上記境界領域を有し、
上記境界領域は、上記第１の表面上に境界層を備え、上記窓にわたって伝搬する弾性表面波の位相ずれを相殺する音響レンズを含むことを特徴とする音響タッチ装置。
【請求項２】
上記音響レンズは、上記基板の上記境界領域上の境界層を介して上記第１の表面から上記第２の表面まで及ぶ遮るものがない光学経路を備え、
上記音響レンズ及び上記窓は、上記第１の表面上にお互いに隣接して配置されたことを
特徴とする請求項１記載の音響タッチ装置。
【請求項３】
上記音響レンズは、上記窓を通って伝搬する弾性表面波と比較して、弾性表面波の伝搬速度を減少させる材料から構成されたことを特徴とする請求項２記載の音響タッチ装置。
【請求項４】
上記音響レンズは、上記窓を通るすべての伝搬経路に沿った弾性表面波の位相ずれを相殺する高さを有したことを特徴とする請求項２記載の音響タッチ装置。
【請求項５】
上記窓は、上記第１の表面上の上記境界層におけるコーティングされない境界領域であることを特徴とする請求項１記載の音響タッチ装置。
【請求項６】
上記音響レンズは、上記窓を通るすべての伝搬経路に沿った弾性表面波の位相ずれを相殺する高さを有したことを特徴とする請求項５記載の音響タッチ装置。
【請求項７】
上記音響レンズは、上記窓に物理的に近接するように上記境界層上に配置され、及び
上記窓に対して対称的な輪郭を有したことを特徴とする請求項５記載の音響タッチ装置。
【請求項８】
上記音響レンズの高さは、
ｙ’（ｘ）＝Ｙｃｏｒｒ・ｙ（ｘ）
により特定され、
ここで、ｙ’（ｘ）は弾性表面波の伝搬の方向に対して垂直である、上記音響レンズのＸ座標に沿った高さであって、ｙ’（ｘ）は上記Ｘ座標に沿った既知の高さであって、Ｙｃｏｒｒは定数であって弾性表面波の伝搬速度だけに依存し、
Ｙｃｏｒｒ＝（Ｖ２／Ｖ０）・［（Ｖ０−Ｖ１）／（Ｖ１−Ｖ２）］
として定義され、
ここで、Ｖ０は上記窓における上記弾性表面波の位相速度であって、Ｖ１は上記窓を除いた上記境界層上の上記弾性表面波の位相速度であって、Ｖ２は上記境界層上の上記音響レンズの上記弾性表面波の位相速度であることを特徴とする請求項５記載の音響タッチ装置。
【請求項９】
上記音響レンズは、上記窓を少なくとも部分的に外接させる両面のメニスカス形状のレンズであることを特徴とする請求項５記載の音響タッチ装置。
【請求項１０】
上記音響レンズは、上記窓を少なくとも部分的に外接させる片面のメニスカス形状のレンズであることを特徴とする請求項５記載の音響タッチ装置。
【請求項１１】
上記基板及び上記窓は、透明なガラス材料を備え、上記窓を除いた上記境界領域は有色のガラス材料を備えたことを特徴とする請求項１記載の音響タッチ装置。
【請求項１２】
上記有色のガラス材料は、ガラスステイニングによってカラーリングされたことを特徴とする請求項１１記載の音響タッチ装置。
【請求項１３】
上記有色のガラス材料は、イオン交換カラーリングによってカラーリングされたことを特徴とする請求項１１記載の音響タッチ装置。
【請求項１４】
上記有色のガラス材料は、電子ビームを用いることによってカラーリングされたことを特徴とする請求項１１記載の音響タッチ装置。
【請求項１５】
上記有色のガラス材料は、上記基板の厚さを通して少なくとも部分的にカラーリングされたことを特徴とする請求項１１記載の音響タッチ装置。
【請求項１６】
上記境界領域は、上記第２の表面上の上記タッチ領域と同一の音響特性及び上記タッチ領域と異なる光学特性を有したことを特徴とする請求項１１記載の音響タッチ装置。
【請求項１７】
音響タッチ装置に、上記音響タッチ装置の基板の境界領域上及び上記境界領域内の境界層を通る窓を提供する方法であって、
上記境界層は、音響コーティングであって、
当該方法は、
上記窓にわたって伝搬する弾性表面波の位相ずれを相殺するための補正レンズを提供するステップを含み、
上記窓は、上記境界層においてコーティングされない領域であって、
当該方法は、
上記補正レンズの高さを決定するステップと、
上記窓に物理的に近接し、及び上記窓に対して対称的な輪郭を有する上記補正レンズの形状を特定するステップとを含み、
上記決定するステップは、上記補正レンズの高さを調整して上記窓を通るすべての経路に沿った弾性表面波の位相ずれを相殺するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
上記音響レンズの高さは、
ｙ’（ｘ）＝Ｙｃｏｒｒ・ｙ（ｘ）
により特定され、
ここで、ｙ’（ｘ）は弾性表面波の伝搬の方向に対して垂直である、上記音響レンズのＸ座標に沿った高さであって、ｙ’（ｘ）は上記Ｘ座標に沿った既知の高さであって、Ｙｃｏｒｒは定数であって弾性表面波の伝搬速度だけに依存し、
Ｙｃｏｒｒ＝（Ｖ２／Ｖ０）・［（Ｖ０−Ｖ１）／（Ｖ１−Ｖ２）］
として定義され、
ここで、Ｖ０は上記窓における上記弾性表面波の位相速度であって、Ｖ１は上記窓を除いた上記境界層上の上記弾性表面波の位相速度であって、Ｖ２は上記境界層上の上記音響レンズの上記弾性表面波の位相速度であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
上記補正レンズは、上記窓を少なくとも部分的に外接させる両面のメニスカス形状のレンズであることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
上記補正レンズは、上記窓を少なくとも部分的に外接させる片面のメニスカス形状のレンズであることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
上記音響レンズは、上記窓を通る伝搬の速度よりも遅い伝搬の速度を有する音響材料を用いて形成されたことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、音響タッチセンサに関し、より特に弾性表面波（ＳＡＷ）タッチスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンもしくはタッチモニタなどのタッチセンサシステムは、例えばインフォメーションセンター、受注システム、ビデオ表示、携帯通信などの種々のアプリケーションに対して使用されたインタラクティブな（双方向の）コンピュータシステムのための入力機器としての役目を果たすことができる。そのようなシステムは、コンピューティング機器の中に一体化されてもよく、それ故に、コンピュータ、電子ブックリーダ、もしくは携帯通信機器を含む、インタラクティブなタッチ能力があるコンピューティング機器を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０，２３４，５４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、タッチセンサシステムは、ユーザの表面のタッチを介して、基板の表面上の位置の決定を可能とする。タッチ基板は、典型的には、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのようなコンピュータもしくはコンピューティング機器ディスプレイの上に配置されるいくつかの形態のガラスから形成される。タッチセンサシステムは、機器ディスプレイ上の位置の決定、さらに例えばディスプレイ上に表示されたユーザインターフェースの適切な制御動作の決定を可能とするように機器ディスプレイに対して動作可能なように接続される。
【０００５】
タッチセンサシステムは、異なる技術を用いて実施化されてもよい。現在、例えば弾性表面波を使用した超音波タッチセンサなどの音響タッチセンサが、有力なタッチセンサ技術の１つであって、今では異なるタイプの音響タッチセンサが存在する。例えば、「アドラータイプ」の音響タッチセンサは、送信された弾性表面波信号を空間的に広めるために座標軸当たり２つのトランスデューサだけを使用し、タッチからの波摂動の時間相を分析することによって、タッチ表面座標を決定する。各軸に対して、それぞれの周辺表面での１つのトランスデューサは、第１の反射格子もしくはアレイが配置された垂直の周辺表面に沿って基板を通り抜けて伝搬する弾性表面波パルスを発生する。第１の反射アレイは、平行の複数の経路に沿って、基板を垂直に横切って、弾性表面波の一部を、対向する周辺表面上に配置された第２の反射アレイに対して反射するように適合化される。第２の反射アレイは、弾性表面波を周辺表面に沿って、その波が処理するために受信された第２のトランスデューサに反射する。Ｘ軸に関連する反射アレイは、基板上のタッチの２次元座標が決定されるためのグリッドパターンを提供するように、Ｙ軸に関連する反射アレイに対して垂直である。あるポイントで基板表面をタッチすることによって、タッチのポイントを通過する弾性表面波によるエネルギーの損失が生じる。このことが弾性表面波の減衰として現れ、弾性表面波信号における摂動として受信トランスデューサによって検出される。データの時間遅延分析が用いられて基板上のタッチの表面座標が決定される。
【０００６】
音響タッチセンサは、基板の正面の周辺表面上に、及び当該周辺表面に沿って配置された、（複数のトランスデューサ、もしくはトランスデューサと反射アレイとの組み合わせのいずれかの）非常に多くの動作素子を有してもよい。環境もしくは外部の物体から露出による損傷を防止するために、これらのセンサに対するもしくはセンサを一体化する機器に対するハウジングは、これらの周辺の動作素子を隠して保護するタッチ基板の正面の周辺表面に対するベゼルを含んでもよく、その結果、基板の前面上の動作状態のタッチ領域だけが、可能なタッチ入力のために露出される。ベゼルレス音響タッチセンサに対して、周辺の動作素子は、基板の背後の周辺表面上に位置してもよい（このケースでは、弾性表面波は、基板エッジの周りを伝搬し、前面を横切って伝搬し、それから対向する基板エッジの周りを伝搬して受信素子に達する。）。薄幅ベゼル及びベゼルレス音響タッチセンサはそれぞれ、動作状態のタッチ領域を最大化しようとし、それが、スマートフォン、タブレットコンピュータ、電子ブックリーダ、もしくは他のモバイルコンピューティング機器のような小型の一体型機器にとって有益となるかもしれない。
【０００７】
動作状態のタッチ領域が拡大されるので、その動作状態のタッチ領域においてより多くの機器特徴及びタッチ機能が提供されてもよい。いくつかのケースでは、しかしながら、これらの追加的な特徴及び機能は、タッチ基板上の弾性表面波の伝搬に干渉するかもしれない。例えば、特定の美的配慮を有する多くのベゼルレスシステムでは、基板の背面の周辺には一般に、音響的に害のない層（「境界層」）を有してもよく、当該境界層は、複数の素子が典型的には透明な基板を通して視界から隠されるように、周辺の動作素子が「境界層」の最上面に接着されもしくは印刷されて、表面の境界領域上に塗布されたペイントもしくはインクの不透明な層であってもよい。
【０００８】
いくつかのアプリケーションでは、カメラ窓もしくは音響ホールを一体型カメラに提供するために（すなわち、基板の裏側に配置されたカメラレンズから、基板を通って、機器の外部まで遮るものがない光学経路を提供するために）、境界領域上の境界層において、ペイントもしくはインクなしの領域を提供することが望まれるかもしれない。それは、もっとも所望された、機器の特徴の１つである。しかしながら、受信トランスデューサにおける弾性表面波信号における減衰もしくはディップが、カメラホールの場所で観察されるかもしれない。さらに、タッチ応答は、カメラホールの中心にある、基板の動作状態のタッチ領域にわたる狭い帯状に沿って観察されないかもしれない。
【０００９】
上述した問題が特定の実施形態に係る本発明によって対処される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
特定の実施態様によれば、本発明は、第１の表面及び第２の表面を有する基板を備えた音響タッチ装置を提供し、
第１の表面及び第２の表面は、弾性表面波を伝搬し、
第２の表面は、タッチ領域を備え、
第１の表面及び第２の表面は、曲線的な接続面を介して結合され、
上記音響タッチ装置は、
第１の表面上に少なくとも１つの弾性表面波トランスデューサと、
第１の表面上に少なくとも１つの反射アレイとを備え、
上記トランスデューサは、弾性表面波を反射アレイに送信し、もしくは反射アレイから弾性表面波を受信することができる。
基板及び反射アレイは、基板の第１の表面及び第２の表面間を伝搬するために、弾性表面波を音響的に結合することができ、基板は、基板とトランスデューサと反射アレイとを介して視界から隠すように、並びに境界領域における窓にわたって伝搬する弾性表面波の歪みを排除するように適合化された、第１の表面上の境界領域を有する。
【００１１】
特定の実施態様によれば、境界領域は、第１の表面上の境界層を備え、窓にわたって伝搬する弾性表面波の位相ずれを相殺する音響レンズを含み、
上記窓は、境界層におけるコーティングされていない領域である。
【００１２】
代替の特定の実施態様によれば、基板は、透明なガラス材料を備えてもよく、境界領域は、窓を除いて有色のガラス材料を備えてもよい。
【００１３】
もう１つの特定の実施態様によれば、本発明はまた、音響タッチ装置に、音響タッチ装置の基板の境界領域上及び当該境界領域内の境界層を通る窓を提供する方法を提供し、
上記境界層は、音響コーティングである。
当該方法は、窓にわたって伝搬する弾性表面波の位相ずれを相殺するための補正レンズを提供するステップを含み、
上記窓は、境界層におけるコーティングされていない領域である。
【００１４】
当該方法は、
補正レンズの高さを決定するステップと、
窓に物理的に近接し、窓に対して対称的な輪郭を有した、補正レンズの形状を特定するステップとを含む。
【００１５】
本発明をより理解するために、本発明の例示的な実施形態の以下の説明と添付の図面とが参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】音響タッチセンサの簡単化された断面図である。
【図２（ａ）】図１の音響タッチセンサの基板の正面図である。
【図２（ｂ）】図１の音響タッチセンサの基板の背面図である。
【図３】基板上に機器特徴及びロゴ／アイコンを有する音響タッチセンサの基板の背平図である。
【図４】本発明の特定の実施形態に従って構成された、図３の基板の背面図である。
【図５】シミュレーションシリーズにおける音響タッチセンサの基板の基本レイアウトである。
【図６】ベースラインシミュレーションに対する、図５の基板上の弾性表面波振幅のプロットである。
【図７】図６のベースラインシミュレーションに対する、トランスデューサにおいて送受信された信号のプロットである。
【図８】第１のシミュレーションに対する、より速い音速の円領域と一体となった、図５の基板上の弾性表面波振幅のプロットである。
【図９】図８の第１のシミュレーションに対する、トランスデューサにおいて送受信された信号のプロットである。
【図１０】第２のシミュレーションに対する、より速い音速の円領域及び補正レンズと一体となった、図５の基板上の弾性表面波振幅のプロットである。
【図１１】図１０の第２のシミュレーションに対する、トランスデューサにおいて送受信された信号のプロットである。
【図１２】第３のシミュレーションに対する、より速い音速の長方形領域と一体となった、図５の基板上の弾性表面波振幅のプロットである。
【図１３】図１２の第３のシミュレーションに対する、トランスデューサにおいて送受信された信号のプロットである。
【図１４】第４のシミュレーションに対する、より速い音速の長方形領域及び補正レンズと一体となった、図５の基板上の弾性表面波振幅のプロットである。
【図１５】図１４の第４のシミュレーションに対する、トランスデューサにおいて送受信された信号のプロットである。
【図１６】本発明の特定の実施形態に従って実行された、補正レンズを設計するための方法のフロー図である。
【図１７】本発明の特定の実施形態に係る、参照Ｘ−Ｙ座標軸と一体となった、カメラホールと並んだ補正レンズの例示である。
【図１８】本発明の特定の実施形態に係る、両面にメニスカス形状を有する補正レンズの例示である。
【図１９】本発明の代替の実施形態に従って構成された音響タッチセンサの簡単化された断面図である。
【図２０】本発明のもう１つの代替の実施形態に従って構成された音響タッチセンサの簡単化された断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、ベゼルを必要としないタッチシステムに対する音響タッチセンサ１の簡単化された断面図である。タッチセンサ１は、前面１０、背面１５、及び前面１０と背面１５との周辺領域１４を接合する接続面２０を有した基板５を備える。接続面２０は、図示されたように曲げられるかもしくは湾曲される必要はないが、ベゼルを有するタッチシステムでは直線の垂直のエッジであってもよい。基板５は、典型的には、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）、プラズマなどのようなコンピュータディスプレイもしくはコンピューティング機器ディスプレイ２５の上に配置されるいくつかの形態のガラスから形成される。ベゼル化された弾性表面波タッチセンサにおいて、前面１０の周辺領域１４は、タッチセンサ１もしくはそのセンサ１を一体化する機器のハウジングによって提供されたベゼルによって覆われる。その理由は、トランスデューサ及び反射アレイが基板５の前面１０の上にあるからである。図面で図示されたベゼルレス弾性表面波タッチセンサにおいて、前面１０の周辺領域１４は、単なる前面１０の外側／周辺の部分である。ベゼルレス弾性表面波タッチセンサは特許文献１でより詳細に説明され、それが参照によりここに組み込まれる。物体３０は、図１では指として考えられるが、弾性表面波によって感知されたタッチは、タッチセンサ１のアプリケーションによって、直接的にもしくはカバーシートもしくは反射防止用コーティングを介して間接的に前面１０に押し付けるスタイラスを含んでもよい。音響トランスデューサ及び反射素子アレイ４０は、背面１５の周辺領域１４において、（さらに以下で説明された）ペイントもしくはインクの境界層２７上に提供される。トランスデューサ３５は、ディスプレイ２５とまた動作可能なように接続された、（いくつかの実施形態では、例えば専用のタッチシステムプロセッサ及びシステムプロセッサなどの複数のプロセッサを含んでもよい）コントローラもしくは制御システム２９に対して動作可能なように接続される。コントローラもしくは制御システム２９は、トランスデューサ３５の動作を駆動させ、そのようなトランスデューサからの信号を測定してタッチ座標を決定し、次にそれがオペレイティングシステム及びソフトウェアアプリケーションに提供され、必要とされるユーザインターフェースがディスプレイ２５に提供される。
【００１８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）はそれぞれ、図１に図示されたタッチ基板５の正面図と背面図である。前面１０の平面図である図２（ａ）では、背面１５の平面図である図２（ｂ）との比較における参照のフレームを提供するために、音響トランスデューサ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄは点線で図示され、図２（ｂ）では、トランスデューサ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが位置付けされて実線で図示される。また、周辺領域１４は、図２（ａ）及び図２（ｂ）において点線で図示される。参照のさらなるフレームを提供するために、Ｘ−Ｙ座標軸が図２（ａ）及び図２（ｂ）において図示される。
【００１９】
前面１０は、図２（ａ）における実線内に図示された内側部分１３と、その内側部分１３に対して外側の外側／周辺の部分１４とを有する。内側部分１３及び外側部分１４は、物体３０が、背面１５の裏側に配置されかつ透明基板５を介して目に見える（図１で図示された）ディスプレイ２５上に表示されたグラフィカルユーザインターフェースに従って入力を提供するためのコンタクトを創出するノミナルタッチ領域を形成する。いくつかのベゼルレス音響タッチセンサでは、ノミナルタッチ領域はまた、湾曲接続面２０もしくはその一部を備えてもよい。ベゼル化された弾性表面波タッチセンサに対して、ベゼルによって覆われない内側部分１３は、タッチ領域を形成する。
【００２０】
タッチセンサ１は、背面１５の周辺領域１４において位置するＸ軸及びＹ軸それぞれに対して２つの一対のトランスデューサ３５を有する。２つの一対のトランスデューサ３５は、２次元座標システムを定義するために直交して配置される。特に、第１の送信トランスデューサ３５ａは、Ｙ軸送信領域において設置され、第２の送信トランスデューサ３５ｂはＸ軸送信領域において設置される。第１の受信トランスデューサ３５ｃは、Ｙ軸送信領域に対向するＹ軸受信領域において設置される。第２の受信トランスデューサ３５ｄは、Ｘ軸送信領域に対向するＸ軸受信領域において設置される。第１の送信トランスデューサ３５ａ及び第１の受信トランスデューサ３５ｃは、前面基板１０上のタッチ位置のＹ座標を測定するために使用され、第２の送信トランスデューサ３５ｂ及び第２の受信トランスデューサ３５ｄは、前面基板１０上のタッチ位置のＸ座標を測定するために使用される。各トランスデューサ３５は、対称的に、弾性表面波を送信するかもしくは受信するかのいずれかとしてもよい。タッチセンサ１はまた、それぞれの送信領域及び受信領域における背面１５の周辺領域１４において位置する、一対のＹ軸反射アレイ４０ａ及び４０ｂ、並びに一対のＸ軸反射アレイ４０ｃ及び４０ｄを含む。後述するように、反射アレイ４０は、所望された方向に弾性表面波を反射する。
【００２１】
上述したように、タッチセンサ１は、センサ１を一体化した関連するコンピュータもしくはコンピューティング機器に対する（図１において図示された）制御システム２９と動作可能なように接続される。その制御システム２９は、送信トランスデューサ３５ａ、３５ｂを起動する電気信号を発生してそれぞれの弾性表面波（もしくはパルス波）を発生する。制御システム２９はまた、受信された弾性表面波から、受信トランスデューサ３５ｃ、３５ｄによって変換されたそれぞれの電気信号を受信する。ここで使用された制御システム２９は、典型的には、ファームウェアを有するマイクロプロセッサを含む電子機器、並びに起動信号を発生するための電子機器、及びタッチセンサ１からの信号を戻して受信して分析するための電子機器を意味する。
【００２２】
動作において、第１の送信トランスデューサ３５ａは、第１のＹ軸反射アレイ４０ａが配置された背面１５の周辺領域１４の負（−）のＹ軸方向に沿って伝搬する弾性表面波を発生する。第１のＹ軸反射アレイ４０ａの素子はそれぞれ、弾性表面波の一部を、アレイ４０ａの隣接した素子に対して送信する。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）において波の伝搬経路を示す実線矢印によって理解されるように、第１のＹ軸反射アレイ４０ａの素子はそれぞれ、弾性表面波の一部を結合もしくは反射して、ａ）近接した湾曲接続面２０の方向に向かって負（−）のＸ軸方向に沿って、それから近接した湾曲接続面２０の周りを、第１のＹ軸反射アレイ４０ａから外側に向かって伝搬し、ｂ）対向する湾曲接続面２０の方向に前面１０を横切って正（＋）のＸ軸方向に沿って、それから対向する湾曲接続面２０の周りを伝搬し、次にｃ）背面１５上の第２のＹ軸反射アレイ４０ｂに対して負（−）のＸ軸方向に沿って伝搬する。第２のＹ軸反射アレイ４０ｂの素子はそれぞれ、受信された弾性表面波を、アレイ４０ｂの隣接した素子に対して送信し、その結果、その波は、正（＋）のＹ軸方向に沿った第２のＹ軸反射アレイ４０ｂに沿って、第１の受信トランスデューサ３５ｃに対して伝搬し続ける。
【００２３】
同様に、第２の送信トランスデューサ３５ｂは、第１のＸ軸反射アレイ４０ｃが配置された背面１５の周辺領域１４の負（−）のＸ軸方向に沿って伝搬する弾性表面波を発生する。第１のＸ軸反射アレイ４０ｃの素子はそれぞれ、弾性表面波の一部を、そのアレイ４０ｃの隣接した素子に対して送信する。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）において波の伝搬経路を示す実線矢印によって理解されるように、第１のＸ軸反射アレイ４０ｃの素子はそれぞれ、弾性表面波の一部を結合もしくは反射して、ａ）近接した湾曲接続面２０の方向に向かって負（−）のＹ軸方向に沿って、それから近接した湾曲接続面２０の周りを、第１のＸ軸反射アレイ４０ｃから外側に向かって伝搬し、ｂ）対向する湾曲接続面２０の方向に前面１０を横切って正（＋）のＹ軸方向に沿って、それから対向する湾曲接続面２０の周りを伝搬し、次にｃ）背面１５上の第２のＸ軸反射アレイ４０ｄに対して負（−）のＹ軸方向に沿って伝搬する。第２のＸ軸反射アレイ４０ｄの素子はそれぞれ、受信された弾性表面波を、アレイ４０ｄの隣接した素子に対して送信され、その結果、その波は、正（＋）のＸ軸方向に沿った第２のＸ軸反射アレイ４０ｄに沿って、第２の受信トランスデューサ３５ｄに対して伝搬し続ける。
【００２４】
例えば指もしくはスタイラスなどの物体３０による、ノミナルタッチ領域１３、１４のタッチは、前面１０を横切って伝搬する弾性表面波のエネルギーの一部を吸収し、タッチのポイントを通過する波の減衰を生じさせる。結果として生じた減衰は、音響信号における摂動として、受信トランスデューサ３５ｃ、３５ｄによって検出される。制御システムは、波形摂動に関連した電気信号を含む、受信トランスデューサ３５ｃ、３５ｄによって変換された電気信号を処理して分析してタッチ座標及び位置情報を検出する。さらに、制御システムは、タッチ座標及び位置情報を、一般には背面１５の裏側に設置されたディスプレイ２５において図示されたユーザインターフェースの適切な制御動作に対してマッピングする。従って、音響タッチセンサ１は、ＸＹ座標入力機器システムを提供する。
【００２５】
図３は、基板１０５上に提供された例示的な機器特徴及びロゴ／アイコンを有する音響タッチセンサ１０１の基板１０５の背面１１５の平面図である。上述したように、特定の美的配慮を有するベゼルレス音響タッチセンサ１０１に対して、例えば不透明なペイントもしくはインクなどの、（図１に図示された）音響的に害のない層（「境界層」）２７は、背面１１５の周辺領域１１４もしくは境界上に、（例えば、スクリーン印刷された、ペイントされた、スパッタされた、もしくはその他の方法で塗布されるなどのように）塗布されてもよい。境界層２７は一般的には、音響的に害がない、すなわち、それは急激な減衰なしに弾性表面波を伝搬し、好ましくは、材料厚みにおける機能的な変化にもかかわらず、弾性表面波の速度に対するより簡単な製造制御のために、弾性表面波の伝搬速度に対してはわずかな変化だけを生じさせる。境界層２７は、セラミックフリットもしくはほうろうタイプの材料から形成された無機の黒ペイントであってもよい。周辺の機能素子、すなわちトランスデューサ１３５及び反射アレイ１４０は、素子が、典型的には透明である基板１０５を介して視界から隠されるように、境界層２７の最上面に印刷される。また、例えば装着テープ１５２、シーリングフォーム１５４などの他の周辺素子は、視界から隠すために、境界層２７の最上に配置される。境界層２７は、基板１０５と接着されることと、その上に形成されたトランスデューサ１３５及び反射アレイ１４０に対する十分な処理表面としての役目を果たすこととの両方が可能である。留意すべきことは、境界層２７は、構造を不明りょうとさせないように図３、図４及び図５では図示しないが、境界層２７は、周辺領域１１４を覆って、少なくとも背面１１５の端から、タッチセンサをディスプレイに付着するために使用された装着テープ１５２の最も内側の端部をちょうど越えるまで拡張してもよい、ということである。
【００２６】
周辺又は境界領域１１４は、第２のＸ軸反射アレイ１４０ｄとシーリングフォーム１５４との間に配置されて図示され、実質的にはアレイ１４０ｄに対して垂直である背面１１５の中央線を用いて配列された窓もしくはホール１５６を形成するために、境界層なしの領域（すなわち、ペイントなしもしくはインクなしの領域）を含んでもよい。上述したように、カメラホール１５６は基板１０５における実際の穴ではない。むしろ、カメラホール１５６は光学窓を形成する。すなわち、背面１１５の裏側に設けられた（図示されない）カメラレンズから、カメラホール１５６、背面１１５、境界層２７及び透明基板１０５を通って、タッチセンサ１０１の外側の環境に面する前面１１０に及ぶ、遮るものがない光学経路の一部を形成する。カメラレンズは、動作可能なように、センサ１０１及び（背面１１５の裏側にまた設けられた）ユーザインターフェースディスプレイ２５を一体化した、関連するコンピュータもしくはコンピューティング機器の一部であるカメラの一部であってもよい。
【００２７】
図示された位置において、前面１１０から伝搬する弾性表面波は、第２のＸ軸反射アレイ１４０ｄによって第２の受信トランスデューサ１３５ｄに導かれる前に、背面１１５上の層２７におけるカメラホール１５６を通過する。上述したように、カメラホール１５６のレンズ効果は境界層がない領域を通過する弾性表面波を歪ませ、結果として受信トランスデューサにおいて受信された弾性表面波信号においてディップが生じ、これは言い換えると、タッチ領域のいくつかの領域においてタッチ感知力の損失を発生させる、と考えられる。
【００２８】
歪み効果を相殺するために、（図４に図示された、）補償するためのもしくは補正するための音響レンズ１６０が境界層２７内の背面１１５の周辺領域１１４に配置される。特に、補正音響レンズ１６０は、カメラホール１５６に隣接して形成され、図４において三日月形状もしくはメニスカス形状の素子として図示される。図４は、本発明の特定の実施形態に従って構成された基板１０５の背面１１５の平面図である。典型的には、実用的な工学的処理対象である境界層材料の機械的特性は、境界層２７が基板１０５のようなガラス表面をコーティングすると弾性表面波（ＳＡＷ）の伝搬速度を減少させる。基板１０５がコーティングされないかもしくはベアである場合は、このことが結果としてカメラホール１５６内で比較的より速いＳＡＷ速度を生じさせる。補正音響レンズ１６０は、境界層がコーティングされたガラス基板１０５をコーティングすると、「ベアガラス」のカメラホール１５６内の伝搬のＳＡＷ速度と比較して、及び境界層がコーティングされたガラス基板１０５内の伝搬のＳＡＷ速度と比較して、伝搬のＳＡＷ速度をさらに減少させる（例えばガラスフリットなどの）音響材料を用いて形成される。補正レンズ１６０は好ましくは、素子が基板１０５を介して視界から隠されるように、境界層２７の最上面に形成され、特定の実施形態によれば、アレイ１４０ｄの機能を妥協することを回避するように、アレイ１４０ｄに対向する窓の側面にレンズ１６０が設けられる。補正レンズ１６０は、同一の音響材料を用いて、反射器アレイ１４０と同一の工程で形成され、もしくは印刷されてもよい。代替例としては、補正レンズ１６０は、同一の材料を用いて、（図面で図示された）ロゴ／アイコンと同一の工程で印刷される。さらに、補正レンズ１６０は、異なる材料を用いて、別の工程で印刷される。留意すべきことは、本発明は、ＳＡＷ速度を減少させる境界層２７の一般的な場合に対してここで説明したが、本発明は境界層２７がＳＡＷ速度を増加させる場合に対して適用されてもよい、ということである。
【００２９】
弾性表面波伝搬に対するカメラホール３５６及び補正レンズ３６０の効果の一連のコンピュータシミュレーションが、シミュレーションされた弾性表面波伝搬及びそれに対する信号応答をプロットした図５から図１５までを参照して説明され要約される。留意すべきことは、簡単のために、図７、９、１１、１３及び図１５で図示されたシミュレーションされた信号応答のプロットは、（包絡線内に詳細な信号を図示するよりもむしろ）信号包絡線情報を表す、ということである。そのシミュレーションは、送信Ｘ軸トランスデューサ３３５ｂと受信Ｘ軸トランスデューサ３３５ｄ及び第１のＸ軸反射アレイ３４０ｃと第２のＸ軸反射アレイ３４０ｄと、トランスデューサ３３５において信号を収集するための制御システムルーティンと、それぞれが補正レンズ３６０を有するモデルと補正レンズ３６０なしのモデルとであるカメラホール３５６の異なる２つのモデルとを用いて実行された。さらに、カメラホール３５６に対応する波摂動を含む背面３１５の領域は、補正レンズ３６０のモデリングを可能とさせるように拡大された。
【００３０】
図５は、シミュレーションシリーズにおいて、基板３０５（すなわち、スコットＢ２７０（登録商標）ガラス）の表面３１５の基本的なグリッドレイアウトを例示する。カメラホール３５６及び補正レンズ３６０は、第２のＸ軸反射アレイ３４０ｄの中間点の真上に位置決めされる。図示されないが、境界層２７は、Ｘ軸反射アレイ３４０及び補正レンズ３６０の下に配置されてカメラホール３５６を取り囲むように表面３１５上にあるべきと理解される。境界層及びカメラホール３５６モデルの伝搬速度はそれぞれ、穏やかな（マイルドな）波摂動を示す３０１０ｍ／ｓと３０４８ｍ／ｓとの値に設定された。留意すべきことは、送信Ｘ軸トランスデューサ３３５ｂによって発生された弾性表面波は、第１のＸ軸反射アレイ３４０ｃによって下方向に反射され、次に第２のＸ軸反射アレイ３４０ｄによって受信Ｘ軸トランスデューサ３３５ｄに反射される、ということである。図５を図３及び図４と比較すると、シミュレーション計算をより管理可能とさせるために多数の単純化が行われたことが明らかである。図５に図示された反射器アレイは、ＳＡＷ信号が（例えば図１などで図示された）ベゼルレスタッチセンサに対する基板３０５のエッジの周りに伝搬しないように構成されないが、表面３１５を横切って伝搬するように構成される。それにもかかわらず、図５のシミュレーションモデルは、補正レンズ３６０及び本発明の特徴となる原理を実証するには十分である。
【００３１】
図６は、ベースラインシミュレーション、すなわち、カメラホール３５６及び補正レンズ３６０が使用されないものに対するグリッド振幅をプロットする。入射パルスは、送信トランスデューサ３３５ｂから第１の反射アレイ３４０ｃを通って（左から右へと）伝搬するので、エネルギーの一部は下方向に反射される。これが標準の反射アレイの挙動である。反射されたパルスは摂動を受けない伝搬パターンを示す均一なパターンの波クレスト（波高点）を有する。時間内のこのスナップショットでは、下方向に反射された弾性表面波は、第２の反射アレイ３４０ｄを通っておおよそ中間で通過し、（第２の反射アレイ３４０ｄにより反射された）受信された音響信号は、基板３０５の左下角における受信トランスデューサ３３５ｄに伝搬すると考えられる。図７は、図６のベースラインシミュレーションに対するトランスデューサ３３５において、（０マイクロ秒と１０マイクロ秒との間に）送信された電気信号と、（２０マイクロ秒と８０マイクロ秒との間に）受信された電気信号とをプロットする。このプロットにおける受信された信号は、それぞれが補正レンズ３６０を有するモデルと有さないモデルとであるカメラホール３５６の２つの異なるモデルの効果に対するベースラインとなる比較としての役目を果たす。留意すべきことは、Ｘ軸のプロットはマイクロ秒において測定された時間を示し、Ｙ軸のプロットは任意の線形単位で測定された信号振幅を示す、ということである。
【００３２】
図８は、補正レンズ３６０なしの円形のカメラホール３５６を含むシミュレーションに対するグリッド振幅をプロットする。図６のプロットと比較すると、波クレストの明らかな位相ずれが、カメラホール３５６の直下の第２の反射アレイ３４０ｄを通って伝搬する。留意すべきことは、位相ずれは、シミュレーション画像を発生させるために使用されたステップによって実際には誇張される、ということである。（例えば、カメラホール３５６の直径６．４ｍｍに対して、時間位相ずれは、ホール３５６の中心を通過する弾性表面波に対して近似的に５７度である。）特に、シミュレーショングリッドは、振幅画像における７番目のグリッド点ごとにサンプリングされる。これが波クレスト内の周期的なパターンのモアレタイプの誇張表現を結果として生じさせる。それにもかかわらず、そのプロットは、カメラホール３５６によって摂動を与えられた伝搬のＳＡＷ速度によって、波クレストのずれを視覚化することの助けとなる。波クレストのずれは、カメラホール３５６内の伝搬の増加されたＳＡＷ速度のために、伝搬方向においてである。図９は、（補正レンズ３６０なしの円形のカメラホール３５６を含む）図８のシミュレーションに対して、送信された信号及び受信された信号をプロットする。図７のプロットと比較すると、図９のプロットは、カメラホール３５６によって発生された受信された信号において結果として生じたディップを示す。
【００３３】
図１０は、カメラホール３５６と並んだメニスカス形状の補正レンズ３６０を有する円形のカメラホール３５６を含むシミュレーションに対して、グリッド振幅をプロットする。レンズ３６０は、アレイ３４０ｄの機能を妥協することを回避するようにアレイ３４０ｄと対向するホール３５６の側に位置決めされる。図８のプロットと比較すると、図１０のプロットは、カメラホール３５６の下の波クレストの位相ずれが取り除かれる。図１１は、（円形のカメラホール３５６とカメラホール３５６と並んだメニスカス形状の補正レンズ３６０を含む）図１０のシミュレーションに対して、送信された信号と受信された信号とをプロットする。図９のプロットと比較すると、図１１のプロットは、受信された信号におけるディップが取り除かれたことを示している。
【００３４】
図１２は、補正レンズ３６０なしの長方形のカメラホール３５６を含むシミュレーションに対して、グリッド振幅をプロットする。（留意すべきことは、長方形のカメラホールは典型的には正方形である、ということである。）図６のプロットと比較すると、図１２のプロットは、カメラホール３５６の直下の第２の反射アレイ３４０ｄを通って伝搬する波クレストの明らかな位相ずれを示す。図１３は、（補正レンズ３６０なしの長方形のカメラホール３５６を含む）図１２のシミュレーションに対して、送信された信号と受信された信号とをプロットする。図７のプロットと比較すると、図１３のプロットは、長方形のカメラホール３５６によって発生された、受信された信号において明確なディップを示す。
【００３５】
図１４は、長方形の補正レンズ３６０を有した長方形のカメラホール３５６を含むシミュレーションに対して、グリッド振幅をプロットする。（しかしながら、留意すべきことは、カメラホール３５６が正方形である場合には、補正レンズ３６０は正方形である必要がない、ということである。）図１２のプロットと比較すると、カメラホール３５６の下の波クレストの位相ずれが取り除かれる。図１５は、（長方形のカメラホール３５６及び長方形の補正レンズ３６０を含む）図１４のシミュレーションに対して、送信された信号と受信された信号とをプロットする。図１３のプロットと比較すると、図１５のプロットは、受信された信号においてディップが取り除かれたことを示す。
【００３６】
いくつかの結論が、上述した一連のコンピュータシミュレーションから引き出されるかもしれない。まず最初に、そのシミュレーションは、カメラホール３５６が少なくとも速度摂動のシミュレーションされた振幅に対して、受信された信号においてディップを生じさせるかもしれないことを確認する。また、カメラホール３５６の形状は、受信された信号のディップと特定の実施形態に係る本発明によって提供された分解能との両方の要因に比較すると、中立の要因のように思われる。また、いくつかの異なる波伝搬の挙動は、受信された信号ディップの発生に寄与するかもしれない。シミュレーションされた比較的小さい速度摂動のために、位相ずれは、カメラホール３５６を通る伝搬の後、弾性表面波面において観察された。従って、位相ずれは受信された信号ディップの後の主要なメカニズムの１つであるように思われる。位相ずれは、多くの回折効果のみならず屈折効果の基礎をなす物理的ベースである。より一般的には、屈折効果及び回折効果は信号変動に寄与することが言われたかもしれない。さらに、カメラホール３５６によって発生した摂動が与えられた波面は、反射アレイ３４０の導波路特性と相互作用するかもしれない。このケースでは、複素伝搬パターンは、第２の反射アレイ３４０ｄ内で潜在的に発生される。最後に、補正レンズ３６０は、カメラホール３５６によって生じた、受信された信号ディップを減少させるか、及び／もしくは取り除くかもしれない。留意すべきことは、他の添付のシミュレーションにおいて、弾性表面波伝搬に対する効果の強さがベアガラス速度に対する境界層速度の仮定された比の大きさに依存する、ということがさらに観察された、ということである。
【００３７】
上述したシミュレーションに対して使用された各補正レンズ３６０は、すべての光線経路に対する位相ずれを相殺することに基づき、簡単化されたアプローチ４００を用いて設計されてもよい。図１６は、本発明の特定の実施形態に従って実行された補正レンズ３６０を設計するための方法４００のフロー図を図示し、図１７は、参照Ｘ−Ｙ座標軸とともに、特定の実施形態に係るカメラホール３５６と並置された補正レンズ３６０の例示である。任意の補正レンズの形状は、典型的には、摂動レンズの形状に依存し、レンズ材料の位相速度（屈折率）の比率に依存する、ということが一般的に理解される。しかしながら、これはそれだけでカメラホール３５６に対する補正レンズ３６０を設計するために使用されるべき方法もしくはアプローチを示唆しない。補正レンズ３６０及び境界層による伝搬の弾性表面波速度におけるずれは、（多くてもせいぜい２，３パーセントと）非常に少ないので、弱レンズ近似が適用される（弱レンズ近似では、位相ずれに起因する、波の伝搬方向での変化は、カメラホール３５６及び補正レンズ３６０を含む小さい領域において横波変位は無視される。）。このことが、補正レンズ３６０の設計に対する近似のアプローチを示唆する。一般的には、方法４００は、基板３０５の表面３１５を横切ったすべての弾性表面波の経路が直線であると仮定し、カメラホール及びレンズシステムを通るすべての経路に沿ったトータルの位相ずれを相殺するようにレンズ３６０の高さを調整する。
【００３８】
特に、方法４００は、まず最初、補正レンズ３６０の高さを決定する（ステップ４１０）。方法４００のもとでは、弾性表面波の伝搬速度は以下のように定義される。すなわち、
Ｖ０＝カメラホール３５６（すなわち、ベア基板／ガラス）における弾性表面波の位相速度、
Ｖ１＝境界層上の弾性表面波の位相速度、及び
Ｖ２＝境界層上に印刷された補正レンズ３６０の弾性表面波の位相速度。
【００３９】
コーティングされていないガラス上では、弾性表面波は分散的でなく、位相速度と群速度との間には差異はない。しかしながら、弾性表面波はコーティングされたガラスに対してわずかに分散的となるので、ここでのＶ１及びＶ２は位相速度に言及し、群速度には言及しない、ということが留意される。
【００４０】
また、方法４００は、例として、弾性表面波が、図１７において図示されるように、Ｙ軸（もしくは高さ）に沿った寸法ｙ（ｘ）及びＸ軸（もしくは幅）に沿った寸法ｘを有するカメラホール３５６を通ってＹ軸方向に伝搬していると仮定する。波伝搬の方向は、分析に対する方向を決定し、このケースではカメラホール３５６は基板２０５の中央上部に近接しているのでそれはＹ軸方向である。もしカメラホール３５６が基板１０５の右側の中心において／中心に近接して設置されたならば、分析に対する方向はＸ軸方向であろう。留意すべきことは、カメラホール３５６の形状とその位置は、（例えば、頭の中に、特定のカメラとカメラレンズサイズとを有する顧客によって特定されるように）既知であると想定される、ということである。また、この分析に対しては、Ｘ軸の原点は、便宜目的のために、例えばカメラホール３５６の中心などのように自由に選択されてもよい。同様に、方法４００は、補正レンズ３６０は、各Ｘ座標に沿った、解くべき未知の高さｙ’（ｘ）を有すると仮定する。
【００４１】
カメラホール３５６を通る伝搬によって発生された弾性表面波の位相ずれは次式のように記述される。
【００４２】
位相ずれカメラホール
＝（ｋ０−ｋ１）・ｙ（ｘ）
＝２πｆ［（１／Ｖ０）−（１／Ｖ１）］・ｙ（ｘ）（３）
【００４３】
ここで、波数ｋ０＝２π／λ０＝２πｆ／Ｖ０であって、波数ｋ１＝２π／λ１＝２πｆ／Ｖ１であって、及び波数ｋ２＝２π／λ２＝２πｆ／Ｖ２であって、それぞれ固定周波数ｆで定義される。同様に、補正レンズ３６０を通る伝搬によって発生された弾性表面波の位相ずれは次式のように記述される。
【００４４】
位相ずれレンズ
＝（ｋ２−ｋ１）・ｙ’（ｘ）
＝２πｆ［（１／Ｖ２）−（１／Ｖ１）］・ｙ’（ｘ）（４）
【００４５】
レンズ３６０がカメラホール３５６の位相ずれを相殺するためには、次式が成立する。
【００４６】
位相ずれレンズ＝−位相ずれカメラホール（５）
【００４７】
式（３）及び式（４）を次式（５）に代入して共通因子２πｆを相殺すると、次式が得られる。
【００４８】
［（１／Ｖ２）−（１／Ｖ１）］・ｙ’（ｘ）
＝−［（１／Ｖ０）−（１／Ｖ１）］・ｙ（ｘ）（６）
【００４９】
式（６）は、次式に書き直すことができる。
【００５０】
ｙ’（ｘ）＝Ｙｃｏｒｒ・ｙ（ｘ）（７）
【００５１】
ここで、Ｙｃｏｒｒは定数であって、上述で定義された伝搬の弾性表面波速度だけに依存する。すなわち、次式により与えられる。
【００５２】
Ｙｃｏｒｒ＝（Ｖ２／Ｖ０）・［（Ｖ０−Ｖ１）／（Ｖ１−Ｖ２）］（８）
【００５３】
式（７）及び式（８）は、補正レンズ３６０の高さを特定するが全体の形状は特定しない。方法４００は、この目的のために、２つの一般的なガイドラインを使用する。第１に、補正レンズ３６０はカメラホール３５６に対して出来る限り物理的に近接した状態に保持されるべきである（ステップ４２０）。これによって、光線散乱（屈折）効果が最小化されるであろう。第２に、補正レンズ３６０の輪郭は、出来る限り対称的とすべきである（ステップ４３０）。これがまた、屈折効果を最小化するのに役立つことができる。これらのガイドラインの両方に従う円形のカメラホール３５６に対する補正レンズ３６０の例が、図１８に図示された両面のメニスカスレンズである。（周辺の境界層と比較して、）カメラホール３５６及び補正レンズ３６０によって生じた速度ずれの大きさは近似的に等しくて符号は逆となる、という結果となる。しかしながら、種々の理由のために、両方のガイドラインに従うことが不可能となるかもしれない。そのような場合には、ガイドラインは、特定の環境に適合するように調整されてもよい（ステップ４４０）。例えば、もし背面３１５の周辺上にカメラホール３５６の特定の側に補正レンズ３６０を印刷するためのスペースがなければ、その場合は片面のレンズが（図１０、１４及び図１７で図示されるように）使用されてもよい。これによってカメラホール３５６の位相ずれが相殺されて近似される。
【００５４】
カメラホールによって導入された音響の問題を解決する、本発明の代替の特定の実施形態が図１９及び図２０とともに説明される。留意すべきことは、図１で提示された、及び図１の素子と類似した、図１９及び図２０における素子については再度説明しない、ということである。図１９及び図２０は、音響タッチセンサ１の簡単化された断面図であり、ここで、図１の境界層２７が使用されないが、代わりに、基板５の境界領域１４が透明から不透明もしくは有色に変更されて基板５の「修正された境界領域１４’」を提供するように、ガラス基板５の光学特性が修正される。いくつかの実施形態では、トランスデューサ３５及びアレイ４０を隠すために、（図示しないが、カメラホール領域においてはカラーリングもしくはステイニングしないが、）境界領域１４’においてガラスをカラーリングもしくはステイニングすることによって、修正された境界領域１４’に対して、所望された不透明度を提供することができる。例えば、そのようなガラスステイニングは、ガラスのイオン交換カラーリングもしくは他のガラスステイニング技術を用いて可能であってもよい。もう１つの例では、ガラスの電子ビームは、透明から異なるブラウンの色合いにガラスを著しく変化させることができる。十分に暗いブラウンは黒と知覚され、それはしばしば所望された境界色である。約３ミリラジアンから８ミリラジアンまでの低ドーズ電子ビームを用いて、一般的なソーダライムガラスが、おそらくガラスにおけるアルカリイオンに隣接する酸素空孔によってトラップされた電子から生じる可視帯によって、同様に電子ビームされたホウケイ酸ガラスよりも暗い色を持つように修正される。基板５のガラス材料は、所定の電子ビームドーズもしくはステイン露光に対して、色変化を最大化もしくは最適化するように選択されてもよい。
【００５５】
図１９は、電子ビームもしくはステイニングが背面１５上で実行されると仮定して、（カメラホール領域もしくは窓を除いた）修正された境界領域１４’におけるガラス基板５の変色が背面１５から前面１０に対して発生したことを図示する。図１９は、ガラス基板５の厚さを通して全体的な変色を図示するが（ステイニングに対するよりも電子ビームのよりもっともらしい結果）、前面１０よりも背面１５に向かって徐々に暗くなっていってもよい。カメラホールのシャープな境界の明確化を提供するために、より浅い領域の変色が所望されてもよい。図２０には、再度電子ビームもしくはステイニングが背面１５上で実行されると仮定して、（カメラホール領域を除いた）修正された境界領域１４’におけるガラス基板５の変色がガラス基板を介して部分的にかつ背面１５に集中的になされたものが図示される。
【００５６】
好ましくは、基板５の光学特性は、基板５の機械的特性に対する負の効果を生じさせ、それ故にＳＡＷ位相速度が本質的には変更されない状態のままであることを含む、弾性表面波の伝搬に対して重大な影響を与えない方法で修正される。結果として、ＳＡＷ位相速度の変化がなく補正されるべき位相ずれが存在しないので、補正音響レンズは、カメラホールには必要とされないであろう。この方法では、修正された境界領域１４’は、カメラホールによって生じた信号変動を回避することにおいて、補正レンズと同様の結果を得る。
【００５７】
他の変形例が本発明の範囲内で可能である。例えば、方法４００のステップが特定のシーケンスにおいて説明されたが、ステップの順番は部分的にもしくは全体的に並べ替えられてもよいし、ステップは適切なように修正され、補足され、もしくは省略されてもよい。また、方法４００は、種々の十分に知られたアルゴリズム及びソフトウェアアプリケーションを使用してステップ及びサブステップを実施してもよい。さらに、方法４００は、種々のアルゴリズム及びソフトウェアアプリケーションにおいて実施されてもよい。さらに、方法４００は、追加的なステップもしくは技術によって補足されてもよい。
【図１】
0005531075.tif 000002
【図２（ａ）】
0005531075.tif 000003
【図２（ｂ）】
0005531075.tif 000004
【図３】
0005531075.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005531075.tif 000008
【図７】
0005531075.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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